NL8300531A - METHOD FOR PREPARING A LEAD ALLOY FROM SULFIDE CONCENTRATE - Google Patents
METHOD FOR PREPARING A LEAD ALLOY FROM SULFIDE CONCENTRATE Download PDFInfo
- Publication number
- NL8300531A NL8300531A NL8300531A NL8300531A NL8300531A NL 8300531 A NL8300531 A NL 8300531A NL 8300531 A NL8300531 A NL 8300531A NL 8300531 A NL8300531 A NL 8300531A NL 8300531 A NL8300531 A NL 8300531A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- lead
- slag
- concentrate
- settling tank
- alloy
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B13/00—Obtaining lead
- C22B13/02—Obtaining lead by dry processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
- C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
- C22B5/12—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by gases
- C22B5/14—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by gases fluidised material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
133008/vdV/vdKl/dw ; ^ " s ** μ *133008 / vdV / vdKl / dw; ^ "s ** μ *
Korte aanduiding: Werkwijze ter bereiding van een loodlegering uit sulfi-deconcentraat.Short designation: Process for preparing a lead alloy from sulfide concentrate.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze ter bereiding van lood die voornamelijk in êén trap plaatsvindt uit sulfidisch concentraat volgens de suspensie-smeltwerkwijze.The invention relates to a process for the production of lead which mainly takes place in one step from sulphidic concentrate according to the suspension melting process.
De bekende werkwijze ter bereiding van loodlegering uitgaande van 5 sulfidisch loodconcentraat omvat sinterroosten en smelten van het aldus verkregen produkt in een schachtoven. Deze werkwijze is in de loodberei-dingsindustrie gedurende meer dan 50 jaar toegepast, en zelfs op dit ogenblik vindt ongeveer 80¾ van de bereiding van loodlegering in de wereld nog stees volgens deze werkwijze plaats.The known method of preparing lead alloy starting from sulphidic lead concentrate comprises sintering and melting the product thus obtained in a shaft furnace. This process has been used in the lead-making industry for over 50 years, and even today about 80% of the lead alloy production in the world is still practiced by this method.
10 Het oogmerk van het sinteren-roosten is de in het materiaal aan wezige zwavel af te:scheiden en een poreus, oxydisch produkt.te verkrijgen dat aan de schachtoven kan worden toegevoerd. In de schachtoven wordt dit agglomeraat gesmolten onder reducerende omstandigheden tezamen'met cokes en geschikte vloeimiddelen zodat lood en edele metalen tot metaal 15 worden gereduceerd, en zink en ijzer in geoxydeerde vorm achterblijven en tezamen met het ganggesteente en de toegevoegde vloéimiddelen de slakken vormen. In beide trappen van de werkwijze worden verdunde zwavelbevattende gassen en vliegas gevormd.The object of the sintering roasting is to separate the sulfur present in the material and to obtain a porous, oxidic product which can be fed to the shaft furnace. In the shaft furnace, this agglomerate is melted under reducing conditions together with coke and suitable fluxes so that lead and precious metals are reduced to metal, and zinc and iron remain in oxidized form and together with the gangue and the added fluxes form the slag. Diluted sulfur-containing gases and fly ash are formed in both steps of the process.
Ondanks vele technologische verbeteringen bezit de beschreven twee-20 trapswerkwijze verschillende nadelen^ Hij is ongunstig ten aanzien van het warmterendement. In de sinteringstrap zijn de roostingsreakties sterk exotherm zodat de loodconcentraten en de rest van de voeding moeten worden vermengd met teruggevoerd, koud sintermateriaal om de sintertemperatuur te beperken en een sintermateriaal te vormen met laag 25 zwavelgehalte (ongeveer 1¾) en geschikt loodgehalte (40-50¾). De hoeveelheid teruggevoerd materiaal kan tot tweederde van de voeding bedragen om de door een rijk concentraat veroorzaakte moeilijkheden te vermijden. Dit kan het concentreren van het erts nutteloos maken. In de schachtoven is warmte vereist voor het smelten van het ganggesteente, 30 waarbij cokes zowel als brandstof en als reductiemiddel nodig is. In de jaren na 1960 zijn met de sinter-roosten schachtovenbehandeling werkwijzen ontwikkeld voor het direkt vormen van lood.Despite many technological improvements, the two-stage process described has several drawbacks. It is unfavorable in terms of heat efficiency. In the sintering stage, the roasting reactions are highly exothermic so that the lead concentrates and the rest of the feed must be mixed with recycled cold sinter material to limit the sintering temperature and form a sinter material with low sulfur content (about 1¾) and suitable lead content (40-50¾ ). The amount of recycled material can be up to two-thirds of the feed to avoid the difficulties caused by a rich concentrate. This can render the concentration of the ore useless. In the shaft furnace, heat is required to melt the gangue, requiring coke both as a fuel and as a reducing agent. In the 1960s, methods of direct lead forming were developed with the sintered lattice furnace treatment.
8300 53 f i i X « l -2-8300 53 f i i X «l -2-
Het óógmerk is hierbij om het loodconcentraat direkt tot metallisch lood en slakken te smelten volgens de vergelijking:The further characteristic is to melt the lead concentrate directly into metallic lead and slag according to the equation:
PbS + 02 -> Pb + S02PbS + 02 -> Pb + S02
De direkte bewerkingswijze herschaft aanmerkelijke voordelen ten 5 opzichte van de sinter-roostingswerkwijze* 1) De grote teruggevoerde lading bij de sinterwerkwijze kan worden verméden; 2) Het warmterendement van de direkte werkwijze is gunstiger daar de warmteinhoud van de sulfiden in het concentraat gebuikt kan worden; 10 3) Bij de direkte werkwijze bestaat de mogelijkheid om zuivere zuurstof te gebruiken; en 4) De S02-gassen uit de werkwijze een hogere concentratie bezitten dan die van de sinterwerkwijze; 5) Betere werk- en milieuhygiëne, de verontreinigingen vormende sinter-15 trap kan worden verwijder!. De direkte loodvormingswerkwijzen zijn voornamelijk gebaseerd op ofwel suspensie- ofwel injectiesmelten.The direct processing method re-establishes significant advantages over the sinter-roasting process * 1) The large recycled charge in the sintering process can be avoided; 2) The heat efficiency of the direct process is more favorable since the heat content of the sulfides in the concentrate can be used; 3) In the direct method, it is possible to use pure oxygen; and 4) The SO 2 gases from the process have a higher concentration than that of the sintering process; 5) Better working and environmental hygiene, the contaminant forming sinter-15 trap can be removed !. The direct lead forming methods are mainly based on either slurry or injection melting.
Bij injectiesmelten dient als regel een oven van het omzettings-type als smelteenheid. Het concentraat cwordt bij voorkeur in de vorm van korreltjes onder het smeltoppervlak toegevoerd, evenals zuurstof* In 20 een andere uitvoeringsvorm is het mogelijk het concentraat in de vorm van korreltjes vanaf het deksel van een vlamoven toe te voeren, doch de te gebruiken zuurstof wordt in de smelt ingespoten. Het loodgehalte van de slakken wordt verlaagd door poedervormige kool in te spuiten.In injection melting, a furnace of the conversion type generally serves as the melting unit. The concentrate is preferably supplied in the form of granules below the melting surface, as well as oxygen. In another embodiment it is possible to supply the concentrate in the form of granules from the lid of a flame furnace, but the oxygen to be used is injected into the melt. The lead content of the slag is reduced by injecting powdered carbon.
Bij het injectiesmelten vinden de reakties tussen zuurstof en het concen-25; traat in de gesmolten fase plaats.In the injection melting, the reactions between oxygen and the concentrate take place; travels in the molten phase.
De door Lurgi ontwikkelde werkwijze is gedeeltelijk een direkte werkwijze: het concentraat wordt gedeeltelijk geroost, zodat de^PbS/PbO verhouding daarin ongeveer 1 bedraagt. Dit produkt. wordt gesmolten in een draaioven. Als resultaat verkrijgt men een metallische loodlegering die 30 ongeveer 0,4¾ zwavel bevat, en slakken met 15-30?ί lood. De hoeveelheid lood in de slakken wordt in dezelfde oven verminderd door kool in de smelt te spuiten zodat het loodgehalte in de slakken 1-2¾ blijft.The method developed by Lurgi is partly a direct method: the concentrate is partly roasted, so that the PbS / PbO ratio therein is approximately 1. This product. is melted in a rotary kiln. As a result, a metallic lead alloy containing about 0.4% sulfur is obtained, and slag with 15-30% lead. The amount of lead in the slag is reduced in the same oven by spraying coal into the melt so that the lead content in the slag remains 1-2¾.
Bij de Boliden werkwijze wordt het. smelten uitgevoerd in een elektrische oven, waarin gedeeltelijk voorgesinterde loodsinters in de 35 vorm van een suspensie, tezamen met lucht, tussen de elektroden wordt gebracht. De gevormde slakken bezitten een loodgehalte van ongeveer 4?ó, 8300531 -3- r ' . ‘ , i en het zwavelgehalte van het lood bedraagt 3¾. Door dit hoge zwavelgehalte wordt het lood voor het zuiveren verder behandeld in de convertor. In de elektrische oven verdampt ongeveer 40¾ van het lood, dat teruggevoerd wordt.With the Boliden method it becomes. melting is carried out in an electric furnace, in which partially pre-sintered lead sinteres in the form of a suspension, together with air, are introduced between the electrodes. The slags formed have a lead content of about 4, 8, 8300531-3. ", I and the sulfur content of the lead is 3". Due to this high sulfur content, the lead is further treated in the converter for purification. In the electric oven about 40¾ of the lead evaporates, which is recycled.
5 Bij Outokumpu in de jaren 1960 ontwikkelde werkwijze wordt het loodconcentraat gesuspendeerd met lucht in de reaktieschacht van een ontspanningssmeltoven toegevoerd. Om een voldoend hoge temperatuur te handhaven wordt extra brandstof in de oven gebruikt. Het aldus gevormde lood bezit een hoog zwavelgehalte, doch wordt niet omgezet; het wordt daar-10 entegen afgekoeld om te worden afgescheiden van PbS, en dit PbS laat men reageren met PbO van de slakken om metallisch lood te verkrijgen. Meer dan 30¾ van het lood verdampt in de ontspanningsoven.In a method developed in Outokumpu in the 1960s, the lead concentrate suspended with air is introduced into the reaction shaft of a relaxation melting furnace. Extra fuel is used in the furnace to maintain a sufficiently high temperature. The lead thus formed has a high sulfur content, but is not converted; on the other hand, it is cooled to be separated from PbS, and this PbS is reacted with PbO of the slag to obtain metallic lead. More than 30¾ of the lead evaporates in the relaxation furnace.
Volgens de Kivcet werkwijze wordt het loodconcentraat ver genoeg geoxydeerd en in een cycloon gesmolten om het grootste gedeelte van 15 het laad in de vorm van oxyde in de slakken te verkrijgen. Het loodoxyde wordt gereduceerd tot metaal in een elektrische oven naast de suspensie-smeltoven.According to the Kivcet method, the lead concentrate is oxidized far enough and melted in a cyclone to obtain most of the oxide charge in the slag. The lead oxide is reduced to metal in an electric oven adjacent to the slurry melting furnace.
Volgens de werkwijze van Cominco (Amerikaans octrooischrift 3.847.595) worden het concentraat en de zuurstofrijke gassuspensie via 20 sproeiers op en onder het oppervak van de gesmolten slakken geblazgn.According to the method of Cominco (U.S. Pat. No. 3,847,595), the concentrate and oxygen-rich gas slurry are blown onto and below the surface of the molten slag via 20 nozzles.
De oven bezit geen echte reaktieschacht waar de reakties tussen loodsul- " fide en zuurstof in de gasfase kunnei plaatsvinden, dochrzelfs hier kan blijkbaar een gedeeltelijke oxydatie in de gasfase plaatsvinden. De reakties zetteizich voort onder het smeltoppervlak zodat een slak 25 wordt verkregen die rijk is aan lood en lood dat weinig zwavel bevat.The furnace does not have a real reaction shaft where the reactions between lead sulfide and oxygen can take place in the gas phase, but apparently even here a partial oxidation can take place in the gas phase. The reactions continued below the melting surface to obtain a slag which is rich. of lead and lead that contains little sulfur.
De totale hoeveelheid lood in het concentraat kan eveneens‘zo ver worden geoxydeerd dat uit de oven uitsluitend slakken met lood in de vorm van het oxyde worden gewonnen, in welk geval ze afzonderlijk moeten worden gereduceerd in een elektrische oven.The total amount of lead in the concentrate can also be oxidized to such an extent that only slag containing lead in the form of the oxide is recovered from the furnace, in which case they must be individually reduced in an electric furnace.
30 Worcra heeft eveneens ontwikkelingswerk aan de loodwerkwijze van het suspensiesmelttype verricht. Volgens deze werkwijze wordt echter een gedeelte van de zuurstof via lansen in de smelt geleid. Als resultaat worden zwavel bevattend lood en lood bevattende slakken verkregen. Men laat het metaal en de slakken in tegengestelde richtingen bewegen, 35 waarbij zij met elkaar in aanraking komen en het iiodsulfide in het metaal met het loodoxyde van de slakken reageert, onder vorming van metallisch lood.Worcra has also carried out development work on the slurry melt type lead process. However, according to this method, part of the oxygen is led into the melt via lances. As a result, sulfur-containing lead and lead-containing slag are obtained. The metal and the slags are allowed to move in opposite directions, contacting each other, and the iodine sulfide in the metal reacts with the lead oxide of the slags to form metallic lead.
Aanvraagster heeft onlangs twee nieuwe suspensiesmeltwerkwijzen 8300531 t i -4- ontwikkeld. Bij de ene werkwijze wordt de gehele hoeveelheid lood van het concentraat in ·.-.dampvorm gebracht. De suspensie-smelt/dampwerkwijze kan ofwel reducerend ofwel oxyderend worden uitgevoerd. Bij de reductieve smelt/dampwerkwijze wordt PbS damp verkregen, die wordt afgekoeld en 5 geoxydeerd, zodat metallisch lood ontefaat. Onder oxydatieve omstandigheden wordt bij de werkwijze PbO damp verkregen en dit wordt verder gereduceerd ter verkrijging van een metallisch loodsmelt.Applicant has recently developed two new slurry melting processes 8300531 t i -4-. In one method, the entire amount of lead of the concentrate is brought into vapor form. The slurry melt / vapor process can be carried out either in a reducing or oxidizing manner. In the reductive melt / vapor process, PbS vapor is obtained, which is cooled and oxidized to remove metallic lead. Under oxidative conditions, the process PbO produces vapor and this is further reduced to obtain a metallic lead melt.
\\
De andere suspensie-smeltwerkwijze is in de eerste plaats bedoeld voor zeer arme concentraten met overvloedig slakvormende stoffen.The other slurry melting method is primarily intended for very lean concentrates with abundant slag-forming substances.
10 Bij deze werkwijze worden dé omstandigheden zodanig gekozen dat in de suspensie-smeltoven uitsluitend één smeltfase ontstaat die in de elektrische oven verder wordt gehandeld. Men dient aandacht te schenken aan de behandeling van vliegas, en het grootste gedeelte van het loodoxyde in de vliegas kantin gesmolten toestand in de oven worden teruggevoerd 15 met behulp van eerr.slakvormende stof die aan de afvoerventilatieschacht van de suspensie-smeltoven wordt toegevoerd.In this method, the conditions are chosen such that in the slurry melting furnace only one melting phase is formed which is further processed in the electric furnace. Attention should be paid to the treatment of fly ash, and most of the lead oxide in the fly ash in the molten fly ash condition is returned to the furnace using a slag forming agent which is fed to the exhaust vent of the slurry melting furnace.
Men heeft nu voor hoge kwaliteit concentraten die een grote hoeveelheid lood en een kleine hoeveelheid ijzer en slakvormende stoffen bevatten een êên-traps werkwijze ontwikkeld op basis van de suspensie-20 smeltwerkwijze. Volgens de werkwijze wordt vrijwel zuivere zuurstof of met zuurstof verrrijkt gas gebruikt, de uit de suspensie-smeltoven verkregen loodlegering is arm aan zwavel en daarom zonder tussenliggende behandelingen te zuiveren. De gevormde hoeveelheid slakken is zeer gering, ten gevolge van de minimale hoeveelheid slakvormende stoffen. In het meest 25 gunstige geval is de hoeveelheid lood in de slakken zo klein dat de gevormde slakken waardeloos zijn.For high quality concentrates containing a large amount of lead and a small amount of iron and slag forming materials, a one-step process has now been developed based on the slurry melting process. According to the process, nearly pure oxygen or oxygen-enriched gas is used, the lead alloy obtained from the slurry melting furnace is low in sulfur and therefore can be purified without intermediate treatments. The amount of slag formed is very small, due to the minimal amount of slag-forming substances. Most advantageously, the amount of lead in the slag is so small that the slag formed is useless.
Het oogmerk van de onderhavige uitvinding is derhalve een werkwijze te verschaffen voor de vorming van een loodlegering uit sulfidisch concentraat in voornamelijk één trap volgens de suspensie-smeltwerkwijze 30 en de werkwijze volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat men a) het fijn gedispergeerde loodsuïfideconcentraat en zuurstof of met zuurstof verrijkte lucht en vloeimiddel toevoert aan het bovenste gedeelte van de suspenie-smeltzone ter vorming van een suspensie en het loodsulfi-de oxydeert tot loodlegering met een zwavelgehalte van 0,1 tot 0,5 gew. %, 35 b) het loodgehalte van de slakken die in de bezinkbak worden gevormd, regelt door regeling van de temperatuurde FeO + Ca0/SiÜ2 verhouding in de slakken en de oxydatiegraad, tezamen of afzonderlijk, en/of de slak vermindert, 8300531 if ^ -5- , r c) de zuurstofdruk van de gasfase regelt in het gebied waarin het lood-gehalte van het gas zo laag mogelijk is, d) in de stijgende vloeizone de vliegas en gesmolten druppels bevatten de gassen in een· cycloon scheidt om het vliegas terug te voeren en het 5 gesmolten lood naar de bezinkbak te voeren zodat de uit de bezinkbak verkregen loodlegering een aanzienlijk deel van de in het concentraat aanwezige hoeveelheid lood zal vormen.The object of the present invention is therefore to provide a process for the formation of a lead alloy from sulphidic concentrate in mainly one stage according to the suspension melting method and the method according to the invention is characterized in that a) the finely dispersed lead sulfide concentrate and oxygen or oxygen-enriched air and flux supplies the upper portion of the slurry melting zone to form a slurry and the lead sulfide oxidizes to lead alloy with a sulfur content of 0.1 to 0.5 wt. %, 35 b) the lead content of the slags formed in the settling tank by controlling the temperature controls the FeO + CaO / SiO2 ratio in the slags and the degree of oxidation, together or separately, and / or reduces the slag, 8300531 if ^ -5-, rc) controls the oxygen pressure of the gas phase in the area in which the lead content of the gas is as low as possible, d) in the rising flow zone the fly ash and molten droplets contain the gases in a cyclone to separate the fly ash and return the molten lead to the settling tank so that the lead alloy obtained from the settling tank will form a significant portion of the amount of lead contained in the concentrate.
De uitvinding wordt nader beschreven aan de hand van de tekening, waarin: 10 fig. 1 een vertikaal aanzicht toont van de oven die gebruikt kan worden bij de werkwijze volgens de uitvinding, in doorsnede volgens de lijn B-B in fig. 2, fig. 2 de doorsnede volgens de lijn A-A in fig 1, fig. 3 het verband weergeeft tussen het zwavelgehalte van de lood-15 legering en het .loodgehalte van de slakken bij verschilende temperaturen, fig. 4 het verband weergeeft tussen de zuurstofdruk van de gasfase en de hoeveelheid loodverbindingen in de gasfase bij verschillende temperaturen . .The invention is further described with reference to the drawing, in which: fig. 1 shows a vertical view of the oven that can be used in the method according to the invention, in section along the line BB in fig. 2, fig. 2 the section along the line AA in fig. 1, fig. 3 shows the relationship between the sulfur content of the lead-15 alloy and the lead content of the slag at different temperatures, fig. 4 shows the relationship between the oxygen pressure of the gas phase and the amount of lead compounds in the gas phase at different temperatures. .
Het concentraat en de zuurstof of met zuurstof verrijkte lucht 20 worden vanaf het deksel van een ontspannings-smeltoven, of suspensie-smeltoven via de concentraatbrander 1 in de vorm van~èèn~suspensieschacht of suspensiesmeltzone2gevoerd.Concentraat en zuurstof worden in zodanige hoeveelheden toegevoerd dat ëen aanzienlijk deel van het lood in het concentraat wordt verkregen in de vorm van een loodlegering. Wanneer de 25 richting van de suspensie in de ontspannings-smeltoven 90°.wordt gedraaid scheidt het grootste gedeelte van het gesmolten/vaste materiaal in de suspensie zich af van de gassen en zakt naar de bodem van de bezinkbak,3.The concentrate and the oxygen or oxygen-enriched air 20 are fed from the lid of a relaxation melting furnace, or slurry melting furnace, through the concentrate burner 1 in the form of a slurry shaft or slurry melting zone 2. Concentrate and oxygen are supplied in amounts such that significant portion of the lead in the concentrate is obtained in the form of a lead alloy. When the direction of the slurry is rotated 90 ° in the relaxation melting furnace, most of the molten / solid material in the slurry separates from the gases and sinks to the bottom of the settling tank, 3.
Het in de bezinkbak 3 van rie suspensie afgescheiden zwaveldioxyde bevattende gas bevat minerale stofdeeltjes en gesmolten druppels (bijvoorbeeld 30 loodverbindingen).The sulfur dioxide-containing gas separated from the suspension in the settling tank 3 contains mineral dust particles and molten droplets (for example, lead compounds).
De afvoerventilatieschacht, of stijgende vloeizone, 4 bestaat in feite uit de gesmolten stofscheider, of hete cycloon, waaruit de stofvrije gassen ontwijken via opening 5. Het gas wordt irr tangentiale beweging gebracht, en hierbij worden de in het. gas aanwezige druppels van de smelt 35 op de wandai van de cycloon geworpen en stromen via kanaal 6 naar de bezinkbak. Het kanaal 6 is zo geplaatst dat de naar beneden stromende gesmolten druppels geen gassen ontmoeten, daar kanaal 6 onder het smeltoppervlak 7 eindigt.The exhaust vent shaft, or rising flow zone, 4 is basically the molten dust separator, or hot cyclone, from which the dust-free gases escape through port 5. The gas is introduced by tangential movement, thereby introducing it into the. gas drops of melt 35 are thrown onto the wall of the cyclone and flow through channel 6 to the settling tank. The channel 6 is positioned such that the downflowing molten droplets do not meet any gases, since channel 6 ends below the melting surface 7.
8300531 -6-8300531 -6-
VV
1 11 1
De tangentiale toevoeropening 8 voor de gassen in de cycloon 4 is boven het smeltniveau geplaatst en bezit zodanige afmetingen dat de gassen de grootst mogelijke snelheid bezitten bij matige drukverliezen. Om een aanzienlijk deel van de verbindingen van de in de gasfase aanwezige damp 5 met behulp van de cycloon af te scheiden kunnen de gassen voor de cycloon bij het punt 9 met behulp van een koelmiddel, bijvoorbeeld water, worden gekoeld. Fig, 4 toont dat voor bijvoorbeeld een zuurstofdruk van 10”^ wanneer de gassen worden gekoeld van 1200 tot 1100°C, loodverbindingen in een hoeveelheid van meer dan 300 g/Nrn^ worden gecondenseerd. Zij zul-10 len aanwezig blijven met behulp van de cycloon worden afgescheiden.The tangential supply opening 8 for the gases in the cyclone 4 is placed above the melting level and is of such dimensions that the gases have the greatest possible speed at moderate pressure losses. In order to separate a considerable part of the compounds from the vapor 5 present in the gas phase by means of the cyclone, the gases for the cyclone can be cooled at point 9 with the aid of a coolant, for instance water. Fig. 4 shows that for, for example, an oxygen pressure of 10 ° C when the gases are cooled from 1200 to 1100 ° C, lead compounds are condensed in an amount of more than 300 g / Nrn. They will remain present with the cyclone separator.
De smelt bestaat uit slakken en daaronder een laag van de lood-legering. De hoeveelheid slakken is gering en kan in het meest voordelige geval worden weggeworpen. In de meeste gevallen moeten de slakken echter nog worden behandeld in de elektrische oven om de waardevolle metalen 15 te winnen. De uit de bezinkbak 3 verkregen loodlegering is geschikt om te worden gezuiverd.The melt consists of slag and a layer of the lead alloy underneath. The amount of slag is small and can be discarded in the most advantageous case. In most cases, however, the slag still has to be treated in the electric oven to recover the valuable metals. The lead alloy obtained from the settling tank 3 is suitable for purification.
Bij de bekende looövormingswerkwijae bij de sinteringswerkwijze 'wordt het loodsulfide onderworpen aan totale oxydatie volgens de vergelijking :In the known tanning process in the sintering process, the lead sulfide is subjected to total oxidation according to the equation:
Pb + 3/2 02 -» PbO + S02 20 Zoals hierboven is opgemerkt vindt in de direkte Joodvormings- werk-wijzen slechts gedeeltelijke oxydatie plaats:Pb + 3/2 02 - »PbO + S02 As noted above, only direct oxidation takes place in the direct Jew-forming processes:
PbS + 02 -> Pb + S02PbS + 02 -> Pb + S02
In het Pb-S-0 systeem is metallisch lood stabiel bij temperaturen 25 boven 1100°C wanneer de partiële S02 druk kleiner is dan 1 atmosfeer.In the Pb-S-0 system, metallic lead is stable at temperatures above 1100 ° C when the partial SO2 pressure is less than 1 atmosphere.
De gevormde loodsmelt bevat iets zwavel en is in evenwicht met de PbO bevattende slakken boven de loodsmelt. De hoeveelheid PbO in de slakken hangt af van de samenstelling van de slakken en van de hoeveelheid zuurstof van het gas boven de slakken.The lead melt formed contains some sulfur and is in equilibrium with the PbO-containing slag above the lead melt. The amount of PbO in the slag depends on the composition of the slag and the amount of oxygen in the gas above the slag.
30 Als men volgens de direkte loodvormingswerkwijze een loodlegering werst te verkrijgen die kan worden gezuiverd, is het voordelig wanneer het zwavelgehalte van het lood ongeveer Q.,1 tot 0,5¾ bedraagt.When a lead alloy can be purified by the direct lead-forming process, it is advantageous if the sulfur content of the lead is about Q. 1 to 0.5 1.
De slak die in evenwicht is met de loodlegering met een zwavelgehalte van 0,5% bevat bij 1200°C ongeveer 25% lood in de vorm van PbO.The slag which is in equilibrium with the lead alloy with a sulfur content of 0.5% contains about 25% lead in the form of PbO at 1200 ° C.
55 De hoeveelheid lood in de slakken kan worden geregeld door middelen uit * in de vorm van kleine druppels in de gasfase en kunnen 8300531 * l -7- de procestechnologie: 1. Een verandering van de temperatuur bij de werkwijze leidt tot een verandering^i in het loodgehalte van de slakken, zodat het loodgehalte omlaag gaat bij toenemende temperatuur, waarbij de slakken nog steeds 5 in evenwicht zijn met de loodlegering met hetzelfde zwavelgehalte (fig. 3).55 The amount of lead in the slag can be controlled by means of * in the form of small droplets in the gas phase and 8300531 * l -7- the process technology: 1. A change in the temperature in the process leads to a change ^ i in the lead content of the slag, so that the lead content decreases with increasing temperature, the slag still being in equilibrium with the lead alloy of the same sulfur content (Fig. 3).
2. Het is mogelijk door de samenstelling van de slakken te veranderen in het bijzonder door de CaO + FeO/SiC^ verhouding te vergroten, om de hoeveelheid lood in de slakken te verlagen. Het loodoxyde in de slakken is 10 gebonden aan silicaat (PbO.SiC^). Daar calciumoxyde (CaO, de hoeveelheid MgO is eveneens berekend als CaO) sterker basisch is dan PbO, heeft een toevoeging van calciumoxyde aan de slakken tot gevolg dat calciumoxyde wordt gebonden aan silicaat (CaO.SiÜ2) en loodoxyde wordt vrijgemaakt.2. It is possible by changing the composition of the slags, in particular by increasing the CaO + FeO / SiC2 ratio, to decrease the amount of lead in the slags. The lead oxide in the slag is bound to silicate (PbO.SiC2). Since calcium oxide (CaO, the amount of MgO is also calculated as CaO) is more basic than PbO, adding calcium oxide to the slag results in calcium oxide being bound to silicate (CaO.SiÜ2) and lead oxide being released.
De uit de reaktieschacht afkomstige suspensie bevat nog steeds een kleine 15 hoeveelheid loodsulfide, die het vrijkomende loodoxyde reduceert tot metaal. De Ca0/Si02 verhouding is met voordeel ongeveer 1.The slurry from the reaction shaft still contains a small amount of lead sulphide, which reduces the released lead oxide to metal. The CaO / SiO2 ratio is advantageously about 1.
3. De hoeveelheden lood in de slakken kunnen worden beïnvloed door verandering van de oxydatiegraad. De geschiktheid van de loodlegering om te worden gezuiverd wordt ten aanzien van het zwavelgehalte eveneens beïn- 20 vloed^door het kopergehalte van de loodlegering. In de zuiveringstrap scheidt het zwavel irrde-loadlegering zich af als kopersulfide (O^S). Wanneer koper in het concentraat aanwezig is kan de oxydatiegraad in de - -suspensie-smeltwerkwijze zodanig worden geregeld dat het grootste gedeelte van het koper in de loodlegering over gaat. Het zwavelgehalte zal dan 25 eveneens hoger blijven, doch dit vormt geen nadeel daar het in de zuiveringstrap kan worden verwijderd.Wanneer de oxydatiegraad lager is wordt een kleiner gedeelte van het lood geoxydeerd tot PbQ en gaat in de slakken waarbij een groter gedeelte van het lood kan worden gewonnen in de vorm van loodlegering.3. The amounts of lead in the slag can be affected by changes in the oxidation rate. The suitability of the lead alloy to be refined is also affected in terms of sulfur content by the copper content of the lead alloy. In the purification step, the sulfur alloy load separates as copper sulfide (O 2 S). When copper is present in the concentrate, the degree of oxidation in the slurry melting process can be controlled so that most of the copper turns into the lead alloy. The sulfur content will then also remain higher, but this is not a disadvantage since it can be removed in the purification step. When the degree of oxidation is lower, a smaller part of the lead is oxidized to PbQ and goes into the slag with a larger part of the lead can be extracted in the form of lead alloy.
30 Naast de mogelijkheden om het loodgehalte van de slakken te regelen die hierboven zijn weergegeven, kunnen de slakken in de bezinkbak worden gereduceerd met behulp van een krachtig reductiemiddel, bijvoorbeeld poederkool, en/of met behulp van een reducerend gas. De slakken kunnen eveneens worden behandeld in een elektrische oven door het winnen van lood 35 en andere nonferrometalen, zoals zink. De werkwijze is economisch, daar de hoeveelheid slakken die in de elektrische oven worden behandeld, en in het bijzonder de daarin aanwezige hoeveelheid lood, klein is en een aan- 8300531 Λ * -8-- zienlijk deel van het lood reeds verkregen is in de vorm van loodlegering in de bezinkbak van de suspensie-smeltoven.In addition to the possibilities of controlling the lead content of the slags shown above, the slags in the settling tank can be reduced using a powerful reducing agent, for example, powdered coal, and / or using a reducing gas. The slag can also be treated in an electric oven by recovering lead 35 and other non-ferrous metals, such as zinc. The process is economical, since the amount of slag treated in the electric furnace, and in particular the amount of lead contained therein, is small and a significant portion of the lead has already been obtained in the form of lead alloy in the settling tank of the slurry melting furnace.
Wanneer het loodgehalte van de slakken in de bezinkbak kléin is, is de endotherme reductiereaktie vereiste hoeveelheid warmte klein en 5 kan de reductie in de bezinkbak u/orden uitgevoerd. Wanneer het loodgehalte van de slakken in de bezinkbak hoger is, is het voordeliger om de reductie in de elektrische oven uit te voeren. Zowel in de bezinkbak van de ont-spannings-smeltoven als in de elektrische oven wordt de reductie uitgevoerd door inspuiten ofwel in de slakfase ofwel in de loodlegeringsfase.When the lead content of the slag in the settling tank is small, the endothermic reduction reaction required amount of heat is small and the reduction in the settling tank can be performed. When the lead content of the slag in the settling tank is higher, it is more advantageous to carry out the reduction in the electric oven. Both in the sedimentation melting furnace and in the electric furnace, the reduction is effected by injection either in the slag phase or in the lead alloy phase.
10 Wanneer de elektrische oven wordt toegepast wordt voldoende reducerend middel ingespoten om de corrosieve invloed van de loodoxyde bevattende slakken op de elektroden te voorkomen. De elektrische oven werkt continu^ aan de oven worden afvalslakken onttrokken die verkorreld worden terwijl men loodlegerina bijvoorbeeld met sifon, ontrekt.When the electric furnace is used, sufficient reducing agent is injected to prevent the corrosive effect of the lead oxide containing slag on the electrodes. The electric furnace works continuously. Waste slag is extracted from the furnace, which is granulated, while the lead legerina is extracted, for example with a siphon.
15 Bij de temperaturen waarbij de loodvormingswerkwijzen worden uit gevoerd bezitten de. loodverbindingen, in het bijzonder loodsulfide (kookpunt 1337°) en loodoxyde (kookpunt 1537°) een hoge dampdruk. De dampdruk van de loodverbindingen hangt, afgezien van de temperatuur, eveneens af van de zuurstofdruk van de gasfase. Volgens deze werkwijze tracht 20 men de zuurstofdruk in de ontspanningssmeltoven te regelen in het gebied waarin de hoeveelheid gasvormige loodverbindingen binnen het temperatuurs-gebied van 1100 tot 1300°C minimaal is. Volgens fig.4 houdt dit in dat de zuurstofdruk wordt geregeld binnen ΙΟ”"5 tot 10“^ in de gasfase. In dat geval zal het kleinst mogelijke gedeelte van het lood in het concentraat 25 tezamen met de vliegas in de afvoerventilatieschacht ontwijken.At the temperatures at which the lead forming processes are conducted, the. lead compounds, in particular lead sulfide (boiling point 1337 °) and lead oxide (boiling point 1537 °) have a high vapor pressure. The vapor pressure of the lead compounds, apart from the temperature, also depends on the oxygen pressure of the gas phase. According to this method, an attempt is made to control the oxygen pressure in the relaxation melting furnace in the range in which the amount of gaseous lead compounds within the temperature range of 1100 to 1300 ° C is minimal. According to FIG. 4, this means that the oxygen pressure is controlled within 5 to 10 in the gas phase. In that case, the smallest possible portion of the lead in the concentrate 25 will escape along with the fly ash in the exhaust vent shaft.
Men heeft eveneens pogingen ondernomen om de vliegasverliezen bij de werkwijze te verminderen door een gesmolten stofafscheider in de afvoerventilatieschacht van de ontspannïngs-smeltöven te gebruiken. Als het gas door de gesmolten stofafscheider, of hete cycloon stroomt wordt in 30 dit tangentiale beweging gebracht. Hierbij wordt het in het gas aanwezige stof gesmolten toestand op de wanden vanjiecycloon geworpen, waaraan het hecht, en langs de wanden naar benenden stroomt. De afgewerkte gassen die door de hete cycloon stromen, en de stofdeeltjes, worden naar een ketel gevoerd waar het gas wordt afgekoeld. De stofdeeltjes worden uit de 35 ketel en uit het na de ketel geplaatste elektrische filter verwijderd, en op pneumatische wijze in een stofkist- gevoerd, van waaruit men de stofdeeltjes in de reaktieschacht van de ontspanningssmeltoven leidt.Attempts have also been made to reduce the fly ash losses in the process by using a molten dust collector in the exhaust vent of the relaxation melting furnace. As the gas flows through the molten dust collector, or hot cyclone, this tangential movement is brought about. In this process, the dust present in the gas is thrown in a molten state onto the walls of the cyclone to which it adheres and flows down the walls. The spent gases flowing through the hot cyclone, and the dust particles, are fed to a boiler where the gas is cooled. The dust particles are removed from the kettle and from the electric filter placed after the kettle, and are pneumatically fed into a dust box, from which the dust particles are fed into the reaction shaft of the relaxation melting furnace.
8300531 » - % - 4 * -9-8300531 »-% - 4 * -9-
De teruggevoerde lading bestaande uit vliegas die volgens de werkwijze wordt teruggevoerd is gering, en de verbindingen daarin (bijvoorbeeld sulfaten) oefenen geen belangrijke invloed uit op het thermische evenwicht en de oxydatieomstandigheden van de werkwijze. Bij proeven die 5 ‘zijn uitgevoerd is gevonden dat volgens de werkwijze dér uitvindiog vrijwel de gehele hoeveelheid lood van het concentraat (meer dan 90¾) uit de bezinkbak van de ontspanningssmeltoven wordt gewonnen.The fly ash recycle charge recycled by the process is low, and the compounds therein (e.g., sulfates) do not significantly affect the thermal equilibrium and oxidation conditions of the process. In tests carried out 5 'it has been found that, according to the method of this invention, almost the entire amount of lead of the concentrate (more than 90¾) is recovered from the settling tank of the relaxation melting furnace.
De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van een voorbeeld.The invention will be further elucidated on the basis of an example.
10 VOORBEELD10 EXAMPLE
Men voert 1000 kg concentraat toe aan een ontspanningssmeltoven, waarbij het concentraat 72,7¾ lood bevat. Men voert 107 N nP zuurstof en 28,5 kg vloeimiddelen per ton concentraat toe- Het vliegas voert men terug.1000 kg of concentrate are fed to a relaxation melting furnace, the concentrate containing 72.7¾ lead. 107 N nP oxygen and 28.5 kg of fluxes per ton of concentrate are supplied. The fly ash is returned.
Men onttrekt 694 kg loodlegering aan de ontspanningssmeltoven, waarbij 182 15 kg slakken met 25,6 ¾ lood worden gevormd. De temperatuur van de slakken bedraat£ 1250°C. Het zwavelgehalte van de loodlegering uit de elektrische oven bedraagt minder dan 0,1 % enhet loodgehalte van de slakken is 2,8¾.694 kg of lead alloy are extracted from the annealing melting furnace, 182 182 of which are formed 15 kg slag with 25.6 ¾ lead. The temperature of the snails was 1250 ° C. The sulfur content of the lead alloy from the electric furnace is less than 0.1% and the lead content of the slag is 2.8¾.
Van bet in het concentraat aanwezige lood kan 93,5¾ in de ontspanningssmeltoven voor het zuiveren worden gewonnen, en de totale opbrengst van de 20 ontspanningssmeltoven en elektrische oven bedraagt 97,2¾. De verliezen be-' staan uit lood dat terecht komt in de afvalslakken en lood dat in de elektrische oven verdampt.93.5¾ of the lead contained in the concentrate can be recovered in the relaxation melting furnace for purification, and the total yield of the relaxation melting furnace and electric furnace is 97.2¾. The losses consist of lead that ends up in the waste slag and lead that evaporates in the electric furnace.
83005318300531
Claims (5)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI820484A FI66200C (en) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | FREEZER CONTAINING FRUIT SULFID CONCENTRATION |
FI820484 | 1982-02-12 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8300531A true NL8300531A (en) | 1983-09-01 |
Family
ID=8515116
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8300531A NL8300531A (en) | 1982-02-12 | 1983-02-11 | METHOD FOR PREPARING A LEAD ALLOY FROM SULFIDE CONCENTRATE |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4465512A (en) |
JP (1) | JPS6045694B2 (en) |
AU (1) | AU551684B2 (en) |
BE (1) | BE895772A (en) |
BR (1) | BR8300758A (en) |
CA (1) | CA1204598A (en) |
DE (1) | DE3304884C2 (en) |
ES (1) | ES8403165A1 (en) |
FI (1) | FI66200C (en) |
FR (1) | FR2521594B1 (en) |
GB (1) | GB2115010B (en) |
IT (1) | IT1163088B (en) |
MX (1) | MX157966A (en) |
NL (1) | NL8300531A (en) |
YU (1) | YU32783A (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6383294U (en) * | 1986-11-21 | 1988-06-01 | ||
SU1544829A1 (en) * | 1987-04-07 | 1990-02-23 | Всесоюзный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов | Method of processing fine-grain lead and lead-zinc copper-containing sulfide concentrates |
ES2080153T3 (en) * | 1989-08-15 | 1996-02-01 | Pasminco Australia Ltd | ABSORPTION OF ZINC VAPOR IN CAST LEAD. |
FI91283C (en) * | 1991-02-13 | 1997-01-13 | Outokumpu Research Oy | Method and apparatus for heating and melting a powdery solid and evaporating the volatile constituents therein in a slurry melting furnace |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA726130A (en) * | 1966-01-18 | Outokumpu Oy | Process for the production of metallic lead from materials containing lead oxide | |
US1755845A (en) * | 1925-06-08 | 1930-04-22 | Frederick T Snyder | Process of and apparatus for smelting ores and recovering by-products therefrom |
US3847595A (en) * | 1970-06-29 | 1974-11-12 | Cominco Ltd | Lead smelting process |
US4169725A (en) * | 1976-04-30 | 1979-10-02 | Outokumpu Oy | Process for the refining of sulfidic complex and mixed ores or concentrates |
DE2716084A1 (en) * | 1977-04-12 | 1978-10-26 | Babcock Ag | METHOD FOR EVOLVATING ZINC |
FR2430980A1 (en) * | 1978-07-13 | 1980-02-08 | Penarroya Miniere Metall | PROCESS FOR RECOVERING METALS CONTAINED IN STEEL DUST AND BLAST FURNACES |
ZA795623B (en) * | 1978-11-24 | 1980-09-24 | Metallurgical Processes Ltd | Condensation of metal vapour |
FI65807C (en) * | 1980-04-16 | 1984-07-10 | Outokumpu Oy | REFERENCE TO A SULFID CONCENTRATION |
SE444578B (en) * | 1980-12-01 | 1986-04-21 | Boliden Ab | PROCEDURE FOR THE RECOVERY OF METAL CONTENTS FROM COMPLEX SULFIDIC METAL RAW MATERIALS |
-
1982
- 1982-02-12 FI FI820484A patent/FI66200C/en not_active IP Right Cessation
-
1983
- 1983-01-27 US US06/461,456 patent/US4465512A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-02-01 BE BE0/210021A patent/BE895772A/en not_active IP Right Cessation
- 1983-02-02 AU AU10925/83A patent/AU551684B2/en not_active Expired
- 1983-02-04 GB GB08303078A patent/GB2115010B/en not_active Expired
- 1983-02-08 CA CA000421150A patent/CA1204598A/en not_active Expired
- 1983-02-09 JP JP58019014A patent/JPS6045694B2/en not_active Expired
- 1983-02-10 IT IT19516/83A patent/IT1163088B/en active
- 1983-02-10 BR BR8300758A patent/BR8300758A/en not_active IP Right Cessation
- 1983-02-11 NL NL8300531A patent/NL8300531A/en not_active Application Discontinuation
- 1983-02-11 FR FR8302182A patent/FR2521594B1/en not_active Expired
- 1983-02-11 MX MX196245A patent/MX157966A/en unknown
- 1983-02-11 YU YU00327/83A patent/YU32783A/en unknown
- 1983-02-12 DE DE3304884A patent/DE3304884C2/en not_active Expired
- 1983-02-12 ES ES519755A patent/ES8403165A1/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1204598A (en) | 1986-05-20 |
ES519755A0 (en) | 1984-03-01 |
GB2115010A (en) | 1983-09-01 |
DE3304884C2 (en) | 1985-07-25 |
GB8303078D0 (en) | 1983-03-09 |
US4465512A (en) | 1984-08-14 |
FR2521594B1 (en) | 1986-08-08 |
FI66200B (en) | 1984-05-31 |
BE895772A (en) | 1983-05-30 |
AU551684B2 (en) | 1986-05-08 |
IT1163088B (en) | 1987-04-08 |
FR2521594A1 (en) | 1983-08-19 |
YU32783A (en) | 1985-12-31 |
BR8300758A (en) | 1983-11-16 |
MX157966A (en) | 1988-12-28 |
IT8319516A0 (en) | 1983-02-10 |
DE3304884A1 (en) | 1983-09-08 |
JPS58161734A (en) | 1983-09-26 |
FI820484L (en) | 1983-08-13 |
GB2115010B (en) | 1985-05-22 |
JPS6045694B2 (en) | 1985-10-11 |
ES8403165A1 (en) | 1984-03-01 |
FI66200C (en) | 1984-09-10 |
IT8319516A1 (en) | 1984-08-10 |
AU1092583A (en) | 1983-08-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1219133A (en) | Continuous direct process of lead smelting | |
US4588436A (en) | Method of recovering metals from liquid slag | |
US3790366A (en) | Method of flash smelting sulfide ores | |
US3663207A (en) | Direct process for smelting of lead sulphide concentrates to lead | |
US4259106A (en) | Process for the roasting and chlorination of finely-divided iron ores and concentrates containing non-ferrous metals | |
US4519836A (en) | Method of processing lead sulphide or lead-zinc sulphide ores, or sulphide concentrates, or mixtures thereof | |
CA1337919C (en) | Method and apparatus for producing matte and/or metal | |
US3847595A (en) | Lead smelting process | |
US4388110A (en) | Method for recovering the metal content of complex sulphidic metal raw materials | |
NL8300531A (en) | METHOD FOR PREPARING A LEAD ALLOY FROM SULFIDE CONCENTRATE | |
GB2196649A (en) | Smelting complex sulphidic materials containing lead, zinc and optionally copper | |
CA2096665C (en) | Pyrometallurgical method for recovering volatile metals from sulfidic raw materials | |
JPS60187635A (en) | Collection of metal valuables from substances containing tin and zinc | |
JPH0665657A (en) | Production of high-purity nickel mat and metallized sulfide mat | |
JPS61246331A (en) | Reduction of metal loss in non-ferrous metal refining operation | |
CA1162056A (en) | Process and apparatus for the separation of lead from a sulfidic concentrate | |
CA1181244A (en) | Manufacture of lead from sulphidic lead raw material | |
KR0176230B1 (en) | Method of reprocessing lead-containing materials | |
US4274868A (en) | Recovery of tin from ores or other materials | |
SU947211A1 (en) | Method for converting lead-containing copper mattes | |
RU2100459C1 (en) | Method of processing antimony sulfide raw material containing precious metals | |
CA1212842A (en) | Method of processing lead sulphide or lead/zinc sulphide ores, or sulphide concentrates, or mixtures thereof | |
CA1160461A (en) | Process for the recovery of lead from a lead-bearing sulfide concentrate | |
SU1624041A1 (en) | Method of processing ferriferrous materials | |
US4457779A (en) | Oxidizing flux for simultaneous smelting/converting sulfides of high gangue content |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
BV | The patent application has lapsed |